KR20160023278A - 쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소, 돼지 등 가축의 사료에 정해진 비율로 첨가하여 급여할 수 있도록 함으로써, 사육기간 동안에 증체량과 사료 효율을 현저하게 향상시킬 수 있고, 가축의 장내 소화기성 질병에 대한 면역능력 강화 및 육질을 개선할 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 방법은, 쌀을 분쇄기(10)를 이용하여 2mm 이상의 입자를 가지도록 분쇄하는 분쇄단계와, 이송호퍼(20)에 의해 분쇄된 쌀 입자를 공급량 조절기(30)의 위치로 이송시키는 이송단계와, 공급량 조절기(30)로 공급되는 쌀 입자에 급수관(40)을 통해 쌀:수분 = 1:0.4~1 의 비율로 수분을 공급하는 가수단계와, 소정의 비율로 물과 혼합된 쌀 입자를 압축 호화기(50)를 통해 공급하고, 스크류(51)에 의해 가압 이송시킬 때 열과 압력에 의해 호화가 이루어지도록 하는 호화단계와, 호화된 쌀입자를 상온까지 냉각시키는 냉각단계와, 쌀추출물을 첨가한 PDA배지에서 생육시킨 누룩 종균을 투입하고, 혼합하는 종균 혼합단계와, 상온에서 24시간 배양시키는 배양단계와, 상온에서 8시간 이상 건조와 동시 냉각하는 건조 냉각단계와, 분말상태로 분쇄하는 분쇄화단계가 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제의 제조장치 및 방법{Manufacturing apparatus and method of the feed additive comprising as an active ingredient, a yeast rice}

본 발명은 쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소, 돼지 등 가축의 사료에 정해진 비율로 첨가하여 급여할 수 있도록 함으로써, 사육기간 동안에 증체량과 사료 효율을 현저하게 향상시킬 수 있고, 가축의 장내 소화기성 질병에 대한 면역능력 강화 및 육질을 개선할 수 있도록 발명된 것이다.

최근, 소득수준이 향상됨에 따라 소비자들의 육류선호도는 양보다는 질적인 부분에 관심이 높아지고 있고, 모든 축산물에 대한 수입자유화가 이루어짐에 따라 수입물결은 더욱 거세지고 세계는 점점 단일 시장화되고 있는 실정이다.

이에 따라 축산물생산에 있어 생산비의 절감과 함께 품질의 고급화로 값싼 수입산 육류와 차별화를 시키는 것이 시급하며, 수입산 육류와의 경쟁에서 살아남기 위해서는 값이 저렴하고 품질이 우수하며 위생적이고, 안전한 육질 생산이 절실히 요구되고 있다.

한편, 밀·보리와 함께 세계 3대 곡물의 하나인 쌀은 예로부터 우리민족의 주식으로 이용되어 왔으나, 국민 소득이 향상되고 식생활이 서구화됨에 따라 1인당 연간 쌀 소비량이 해마다 감소되고 있으며, 이와 더불어 주곡인 쌀의 수입개방 문제가 벼농사를 짓는 농민과 쌀 시장에 초미의 관심사로 부각되고 있다.

멥쌀이나 찹쌀을 찐 다음에 수분을 건조시켜 누룩과 효모 및 물을 혼합하고, 일정한 온도에서 발효시킨 다음 청주를 떠내지 않은 상태에서 그대로 걸러 짜내는 방식으로 제조되는 막걸리는 순수한 미생물에 의해서 자연 발효된 자연식품으로 알콜함량이 낮고, 다른 술과는 다르게 비교적 다량의 단백질과 당질, 콜린(Choline),비타민B2 등 비타민B 복합체가 함유되어 있는 것으로 보고되고 있다.

특히, 막걸리에는 체내조직의 합성에 유효한 작용을 하는 라이신(Lysine)과, 발육과 체중 유지에 중요한 작용을 하고 식용증진. 조혈. 젖의 분비촉진에도 유효한 작용을 하는 트립토판(Tryptophan)과, 인지질(燐脂質) 합성을 촉진해 간의 지방을 적절히 운반, 지방간이나 간경화를 예방하는 기능을 하는 메티오닌(Methionine), 페닐알라닌(Phenylalanine) 등 사람에게 유용한 필수 아미노산이 10여종 함유되어 있는 것으로 알려진다.

또, 막걸리에는 젖산, 구연산, 사과산, 주석산 등의 유기산이 0.8%가량 함유되어 있어 섭취시 새콤한 맛을 내어 갈증을 멎게 하고, 입맛을 돋구며, 소화를 도와주는 한편, 체내에서의 신진대사가 원활하게 이루어지도록 하는 것으로 알려지고 있으며, 다른 주류와는 달리 막걸리에 다량으로 함유된 단백질과 당질은 술을 마심으로써 일어나는 에너지원이 되는 혈당감소현상을 방지하고, 비타민B2와 콜린은 간의 부담을 덜어 주어 알콜성 간경화증이나 영양실조 현상을 예방하는 것으로 분석되고 있다.

또, 전통적인 막걸리에는 생(生) 효모균(Saccharomyces serevisiae) 및 유산균(Lacto Bacillus Casei)이 다량으로 함유되어 있고, 그 외에도 알콜발효에 적용되는 황국균(Aspergillus oryzae), 낙산균(酪酸菌:Clostridiumbutyricum), 고초균(Bacillus subtilis) 등의 미생물이 풍부하게 함유되어 있는 것으로 보고되고 있다.

최근 유기농업의 필요성이 크게 대두됨과 더불어 유산균이나 황국균, 고초균 등의 생균제가 가축의 장내 세균총의 변화를 유도하여 병원성 대장균을 감소시키고, 체내에서 항생물질을 생성하여 병원성 미생물이 소화관 장벽에 부착하여 집락을 형성하는 것을 방지하기 때문에 성장 및 사료효율을 개선할 수 있고, 가축에게 급여하였을 경우 분(糞)중 질소함류량이 낮아지면서 유해가스 발생량이 감소되어 가축의 사육환경이 개선될 수 있다는 연구결과에 따라 생균제를 가축의 사료에 첨가하여 급여함으로써 사료효율의 극대화 및 가축의 장내(腸內) 소화기성 질병에 대한 면역력을 증강시키고자 하는 미생물을 이용한 친환경적 축산기법에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

대한민국 특허 공개 제10-2008-0050506호(공개일자 2008년06월05일) 대한민국 특허 공개 제10-2012-0008776호(공개일자 2012년02월01일)

그러나, 기존의 가축의 사료에 첨가되는 생균제의 경우 유산균이나 낙산균 또는 고초균과 같은 생균을 미리 배양한 다음, 배양된 생균을 별도의 물질에 정해진 비율로 혼합하는 방식으로 접종하고 발효시켜 제조하기 때문에 비용이 과다하게 소요되고 그 제조과정이 매우 복잡하다는 문제가 있다.

또한 밀을 이용한 누룩으로 제조되어지는 경우에는, 날로 된 밀에 혼합된 각종 세균이 살균되지 않은 상태에서 술을 담그게 되어 이상발효나 위생적인 측면에서의 문제점을 가지고 있다.

최근에는 탁주이외에 고추장 또는 된장을 담글 때 날밀을 이용한 누룩이나 콩을 이용한 메주를 이용하고 있다.

이는 재료의 혼합비와 숙성 과정에 따라 맛이 달라지게 되는데, 재래식 메주가루를 사용하였을 때는 당화나 단백질 가수분해가 잘 이루어지지 않아서 맛이 잘 조화되지 않는 문제점도 있다.

한편, 기존의 누룩 제조 공정은 쌀을 원료로 하여, 수세-가수-불림-탈수-증자 등의 과정을 거쳐 누룩이 생육할 수 있는 배지를 만든다.

이러한 공정을 유지하기 위해서는 많은 물이 필요로 하기 때문에, 폐수의 발생량이 많고, 시간이 많이 소요된다.

또 종래 공정에서는 이 외에도, 증자 공정을 위해서 별도의 전기보일러가 필요로 하며, 기름보일러 등을 사용할 경우, 환경적인 측면이나 에너지 소모적인 측면에서도 많은 문제점을 유발하였던 것이다.

본 발명의 목적은, 누룩을 위생적으로 제조하고 발효시켜 사료첨가제로 사용하기 위한 사료첨가제의 제조장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 설비에 비하여 공정을 간소화시키고, 폐수가 발생을 방지하여 환경에 유익한 사료첨가제의 제조장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 방법은 쌀을 분쇄기(10)를 이용하여 2mm 이상의 입자를 가지도록 분쇄하는 분쇄단계와,

이송호퍼(20)에 의해 분쇄된 쌀 입자를 공급량 조절기(30)의 위치로 이송시키는 이송단계와,

공급량 조절기(30)로 공급되는 쌀 입자에 급수관(40)을 통해 쌀:수분 = 1:0.4~1 의 비율로 수분을 공급하는 가수단계와,

소정의 비율로 물과 혼합된 쌀 입자를 압축 호화기(50)를 통해 공급하고, 스크류(51)에 의해 가압 이송시킬 때 열과 압력에 의해 호화가 이루어지도록 하는 호화단계와,

호화된 쌀입자를 상온까지 냉각시키는 냉각단계와,

쌀추출물을 첨가한 PDA배지에서 생육시킨 누룩 종균을 투입하고, 혼합하는 종균 혼합단계와,

상온에서 24시간 배양시키는 배양단계와,

상온에서 8시간 이상 건조와 동시 냉각하는 건조 냉각단계와,

분말상태로 분쇄하는 분쇄화단계가 순차적으로 이루어지는 것에 의해 달성된다.

여기서 누룩 균주는 아스퍼질러스 오리제 또는 식욕증진 및 면역강화 등에 효과가 있는 백국중 어느 하나를 선택하게 된다.

본 발명의 장치는 2mm 이상의 입자를 가지도록 쌀을 분쇄하는 분쇄기(10)와,

분쇄된 쌀 입자를 소정의 공급위치로 이송시키는 이송호퍼(20)와,

이송호퍼(20)를 통해 공급된 쌀 입자의 투입량을 선택적으로 조절하는 공급량 조절기(30)와,

상기 이송호퍼(20)에서 공급량 조절기(30)로 쌀입자가 공급될 때 소정의 비율로 물을 공급하는 급수관(40)과,

쌀입자와 물이 소정의 비율로 공급된 내용물을 혼합하면서 스크류(51)를 통해 가압 이송시켜 발생되는 열과 압력에 의해 호화가 이루어지도록 하는 호화기(50)로 구성된다.

본 발명에 따르면 누룩 생산 공정 간소화 및 폐수 발생이 없어 친환경적이다.

누룩 균주를 이용한 사료첨가제를 사료에 정해진 비율로 첨가하여 급여할 수 있어 사료효율 증가와 가축 면역력을 증가시킬 수 있다.

한우나 양돈의 육질 개선, 보습력 증가는 물론 육색(肉色)을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 장치도.
도 2는 본 발명의 제조 과정을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의해 완성되는 사료 첨가제의 완성품 사진이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사료 첨가제의 제조 방법은 우선, 쌀을 분쇄기(10)를 이용하여 2mm 이상의 입자를 가지도록 분쇄하는 분쇄단계를 수행한다.

그리고, 이송호퍼(20)에 의해 분쇄된 쌀 입자를 공급량 조절기(30)의 위치로 이송시키는 이송단계를 거쳐 공급량 조절기(30)로 공급되는 쌀 입자에 급수관(40)을 통해 쌀:수분 = 1:0.4~1 의 비율로 수분을 공급하는 가수단계를 거치게 된다.

쌀:수분 = 1:0.4~1의 비율로 물과 혼합된 쌀 입자를 압축 호화기(50)를 통해 공급하고, 스크류(51)에 의해 가압 이송시킬 때 열과 압력에 의해 호화가 이루어지도록 하는 호화단계를 시행하게 된다.

여기서 호화도는 92%~98%의 범위내에서 유지되는 것이 바람직 하다.

그리고, 호화된 쌀입자를 상온까지 냉각시키는 냉각단계를 거쳐 쌀추출물을 첨가한 PDA배지에서 생육시킨 누룩 종균을 투입하고, 혼합하는 종균 혼합단계를 시행하게 된다.

이어서 상온에서 24시간 배양시키는 배양단계와 상온에서 8시간 이상 건조와 동시 냉각하는 건조 냉각단계와 분말상태로 분쇄하는 분말화단계가 순차적으로 이루어지는 것에 사료 첨가제가 완성되는 것이다.

여기서 누룩 균주는 아스퍼질러스 오리제 또는 식욕증진 및 면역강화 등에 효과가 있는 백국중 어느 하나를 선택하게 된다.

아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)에서 분비되는 소화 효소는 낮은 pH에서도 효소 작용이 우수하며, 장내 균총에 영향을 주어 영양소의 흡수를 도와줌으로써 가축의 생산성을 향상시킨다.

특히 아스퍼질러스 오리제는 섬유소 분해능력이 뛰어나다.

아스퍼질러스 균의 발육 적온은 37℃이며, 생성되는 유기산은 koji acid 및 glucosan 등이고, 발생효소는 amylase, maltase, invertase 및 vellulase와 그밖에 단백질 분해효소 등이다.

아스퍼질러스 균에는 약 50여종이 알려져 있으며, 대표적인 균주로는 황국균으로 불리며, 효소를 생산하고 누룩이나 메주에 사용되는 아스퍼질러스 오리제가 있다.

이 균은 초기에는 백색이었다가 황색을 거쳐 황록색으로 변한다.

아스퍼질러스 균은 무성생식을 하는데 꼿꼿이 선 균사의 잔가지 끝에 둥근 정낭이 생기고 여기에 가늘고 분생자라 불리는 긴 병 모양의 잔가지가 빽빽이 나며 그 끝에 분생포자가 생기면서 이루어진다.

아스퍼질러스 오리제는 토양, 야채식물 잔해, 씨앗, 목화 등에서 분류되어 왔으며, colony가 빠르게 성장하고, 옅은 녹색을 띤 노란색, 올리브-노란색을 띠고 있으며, 보통 시간에 따라 무딘 갈색을 띠고 있다.

분생자두는 대략적으로 지름이 150-300㎛인 원추형이 방사되어 있다.

분생자 줄기는 유리질로, 길이가 4~5㎜이다. 소낭은 구형으로 지름이 75㎛정도이다.

분생자 세포는 하나 혹은 두 개가 연속적으로 배열되어 있다.

아스퍼질러스 오리제는 비병원성 곰팡이 균으로서, a-amylase, maltase, anyloglucosidase등과 같은 탄수화물 분해효소와 aminopeptase와 carboxypeptidase와 같은 단백질 소화효소 및 protease 등의 효소를 분비한다.

이들 효소들은 사람이나 가축의 체내에서 장내 소화와 성장을 돕는다.

또, 효소를 분비하며 자체에서 비타민과 아미노산을 생성하기 때문에 배양물을 가축에 급여시 생균제로서 작용한다.

그리고, 아스퍼질러스 오리제가 포함된 미생물 혼합제제를 육성돈과 육계에 급여시 체중 및 체내 질소 축적량이 증가하고 혈중 콜레스테롤이 저하되며, 육질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

아스퍼질러스 오리제(Aspergillus Oryzae)균주는 감자와 멥쌀을 혼합하여 제조된 Agar배지에서 분리 배양된다.

따라서, 종래 쌀 누룩은 증자를 시킨 후, 종균을 접종하여 배양하는 데 반해, 본 발명은 수분첨가 및 증자공정을 이동하는 컨베이어상에서 진행시키고 이송스크류에서 원료에 가해지는 압력 및 분쇄단계에 따른 마찰열을 발생하여 원료의 증자공정을 대체하는 결과를 얻을 수 있다.

여기서, 가열 호화기(50)는 1단계로 열만 가해지는 로스팅 단계와 2단계로 열과 압력이 가해지는 호화 단계로 나누어져 시행되도록 성형하는 것이 좋다.

그리고, 온도 처리한 쌀 혹은 멥쌀가루에, 중량의 1~10%에 해당되는 양의 배양된 쌀누룩을 고르게 혼합하고, 누룩발효시설에서 30℃~42℃사이에서 2일~4일 동안 발효시킨다.

한편, 본 발명의 전처리를 위한 장치는 분쇄기(10)에서 쌀을 2mm 이상의 입자를 가지도록 분쇄하고, 이송호퍼(20)를 통해 공급량 조절기(30)의 위치까지 이송시키게 된다.

이송호퍼는 버켓이 콘베이어를 따라 이동되는 것에 의해 분쇄기(10)에서 분쇄된 후 저장된 내용물을 공급량 조절기(30)의 위치로 이송시키는 것이다.

이때 이송호퍼(20)에서 공급량 조절기(30)로 쌀입자가 공급될 때 소정의 비율, 즉 쌀:수분 = 1:0.4~1 의 비율을 유지할 수 있도록 급수관(40)을 통해 물을 공급하게 된다.

물 공급량은 쌀에 포함된 수분 정도를 감안하여 조절하게 된다.

공급량 조절기(30)는 수분을 포함한 쌀 입자의 투입량을 선택적으로 조절하는 것으로 수동 또는 모터의 회전량 조절을 이용해 동력으로 배출구의 개도를 조절하는 것으로 이미 알려진 바와 같다.

호화기(50)는 내부에 스크류(51)의 피치가 점차 출구측을 향해 좁아지게 성형된 것으로 모터의 동력으로 스크류(51)가 회전된다.

이때, 쌀입자와 물이 소정의 비율로 공급된 내용물을 혼합하면서 스크류(51)를 통해 가압 이송시켜 발생되는 열과 압력에 의해 호화가 이루어지도록 하는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 전처리 및 배양 공정은 종래 수세-가수-불림-탈수-증자-접종-균주배양의 7단계 공정을 간소화시켜 수세-호화-접종-배양 4단계 공정으로 완성될 수 있는 것이다.

이때 가수와 불림, 탈수 공정이 없어지므로, 공정단계에서 폐수의 발생이 없다.

본 발명은 쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제 기술에 적용된다. 특히, 가축의 사료에 정해진 비율로 첨가하여 급여할 수 있도록 함으로써, 사육 기간 동안에 증체량과 사료효율을 현저하게 향상시킬 수 있고, 가축의 장내 소화기성 질병에 대한 면역능력 강화 및 육질 개선을 기대하는 기술에 적용된다.

10 - 분쇄기 20 - 이송호퍼
30 - 공급량 조절기 40 - 급수관
50 - 호화기 51 - 스크류

Claims (3)

1. 쌀을 분쇄기(10)를 이용하여 2mm 이상의 입자를 가지도록 분쇄하는 분쇄단계와,
   이송호퍼(20)에 의해 분쇄된 쌀 입자를 공급량 조절기(30)의 위치로 이송시키는 이송단계와,
   공급량 조절기(30)로 공급되는 쌀 입자에 급수관(40)을 통해 쌀:수분 = 1:0.4~1 의 비율로 수분을 공급하는 가수단계와,
   소정의 비율로 물과 혼합된 쌀 입자를 압축 호화기(50)를 통해 공급하고, 스크류(51)에 의해 가압 이송시킬 때 열과 압력에 의해 호화가 이루어지도록 하는 호화단계와,
   호화된 쌀입자를 상온까지 냉각시키는 냉각단계와,
   쌀추출물을 첨가한 PDA배지에서 생육시킨 누룩 종균을 투입하고, 혼합하는 종균 혼합단계와,
   상온에서 24시간 배양시키는 배양단계와,
   상온에서 8시간 이상 건조와 동시 냉각하는 건조 냉각단계와,
   분말상태로 분쇄하는 분쇄화단계가 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제의 제조방법,
   
2. 청구항 1에 있어서, 누룩 균주는 아스퍼질러스 오리제 또는 식욕증진 및 면역강화 등에 효과가 있는 백국중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제의 제조방법,
   
3. 2mm 이상의 입자를 가지도록 쌀을 분쇄하는 분쇄기(10)와,
   분쇄된 쌀 입자를 소정의 공급위치로 이송시키는 이송호퍼(20)와,
   이송호퍼(20)를 통해 공급된 쌀 입자의 투입량을 선택적으로 조절하는 공급량 조절기(30)와,
   상기 이송호퍼(20)에서 공급량 조절기(30)로 쌀입자가 공급될 때 소정의 비율로 물을 공급하는 급수관(40)과,
   쌀입자와 물이 소정의 비율로 공급된 내용물을 혼합하면서 스크류(51)를 통해 가압 이송시켜 발생되는 열과 압력에 의해 호화가 이루어지도록 하는 호화기(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 쌀 누룩을 유효성분으로 하는 사료첨가제의 제조장치.

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